Работу выполнил

ученик 8 ”a” класса

Шепелев Георгий

закон ома

В международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах (а). Единица измерения тока 1 а устанавливается по магнитному взаимодействию двух параллельных проводников с током (см. § 4.16). Постоянный электрический ток может быть создан только в замкнутой цепи, в которой свободные носители заряда циркулируют по замкнутым траекториям. Электрическое поле в разных точках такой цепи неизменно во времени. Следовательно, электрическое поле в цепи постоянного тока имеет характер замороженного электростатического поля. но при перемещении электрического заряда в электростатическом поле по замкнутой траектории, работа электрических сил равна нулю (см. § 4.4).

Если сила тока и его направление не изменяются со временем, то такой ток называется постоянным.

под действием сторонних сил электрические заряды движутся внутри источника тока против сил электростатического поля, благодаря чему в замкнутой цепи может поддерживаться постоянный электрический ток. при перемещении электрических зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников тока, совершают работу. физическая величина, равная отношению работы aст сторонних сил при перемещении заряда q от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника (ЭДС):

таким образом, ЭДС определяется работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда. электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в вольтах (в). при перемещении единичного положительного заряда по замкнутой цепи постоянного тока работа сторонних сил равна сумме эдс, действующих в этой цепи, а работа электростатического поля равна нулю. цепь постоянного тока можно разбить на определенные участки. те участки, на которых не действуют сторонние силы (то есть участки, не содержащие источников тока), называются однородными. участки, включающие источники тока, называются неоднородными. при перемещении единичного положительного заряда по некоторому участку цепи работу совершают как электростатические (кулоновские), так и сторонние силы. работа электростатических сил равна разности потенциалов δφ12 = φ1 – φ2 между начальной (1) и конечной (2) точками неоднородного участка. работа сторонних сил равна по определению электродвижущей силе  12, действующей на данном участке. Поэтому полная работа равна

u12 = φ1 – φ2 +  12.

величину u12 принято называть напряжением на участке цепи 1–2. в случае однородного участка напряжение равно разности потенциалов:

u12 = φ1 – φ2.

немецкий физик г. ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока i, текущего по однородному металлическому проводнику (то есть проводнику, в котором не действуют сторонние силы), пропорциональна напряжению u на концах проводника:

эта формула выражает  закон ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи. сопротивление r неоднородного участка на рис. 4.8.2 можно рассматривать как внутреннее сопротивление источника тока. в этом случае участок (ab) на рис. 4.8.2 является внутренним участком источника. если точки a и b замкнуть проводником, сопротивление которого мало по сравнению с внутренним сопротивлением источника (r << r), тогда в цепи потечет ток короткого замыкания

эта формула выражает  закон ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи. сопротивление r неоднородного участка можно рассматривать как внутреннее сопротивление источника тока. в этом случае участок (a b) , является внутренним участком источника. если точки a и b замкнуть проводником, сопротивление которого мало по сравнению с внутренним сопротивлением источника (r << r), тогда в цепи потечет ток короткого замыкания

Двигатели внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания (сокращённо ДВС) — это тип двигателя, тепловой машины, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу . Несмотря на то, что ДВС относятся к относительно несовершенному типу тепловых машин (громоздкость, сильный шум, токсичные выбросы и необходимость системы их отвода, относительно небольшой ресурс, необходимость охлаждения и смазки, высокая сложность в проектировании, изготовлении и обслуживании, сложная система зажигания, большое количество изнашиваемых частей, высокое потребление горючего и т. д.), благодаря своей автономности (используемое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические аккумуляторы), ДВС очень широко распространены, — например, на транспорте.

Типы ДВС

Поршневой ДВС

Роторный ДВС

Газотурбинный ДВС

• Поршневые двигатели — камерой сгорания является цилиндр, где химическая энергия топлива превращается в механическую энергию, которая из возвратно-поступательного движения поршня превращается во вращательную с помощью кривошипно-шатунного механизма.

ДВС классифицируют:

а)По назначению — делятся на транспортные, стационарные и специальные.

б)По роду применяемого топлива — легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное топливо).

в) По способу образования горючей смеси — внешнее (карбюратор) и внутреннее у дизельного ДВС.

г) По способу воспламенения (искра или сжатие).

д) По числу и расположению цилиндров разделяют рядные, вертикальные, оппозитные, V-образные, VR-образные и W-образные двигатели.

Бензиновые карбюраторные

Смесь топлива с воздухом готовится в карбюраторе или во впускном коллекторе при помощи распыляющих форсунок (механических или электрических), далее смесь подаётся в цилиндр, сжимается, а затем поджигается при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи. Основная характерная особенность топливо-воздушной смеси в этом случае — её гомогенизированность.

Бензиновые инжекторные.

Также, существует способ смесеобразования путём впрыска бензина во впускной коллектор или непосредственно в цилиндр при помощи распыляющихфорсунок (инжектор). Существуют системы одноточечного и распределённого впрыска различных механических и электронных систем. В механических системах впрыска дозация топлива осушествляется плунжерно — рычажным механизмом с возможностью электронной корректировки состава смеси. В электронных же системах смесеобразование осуществляется под управлением электронного блока управления (ЭБУ) впрыском, управляющим электрическими бензиновыми вентилями. Звездообразное расположение цилиндров (на самолётах).

Дизельные :

Специальное дизельное топливо впрыскивается в определенный момент (не доходя до верхней мертвой точки) в цилиндр под высоким давлением через форсунку. Горючая смесь образуется непосредственно в цилиндре по мере впрыска топлива. Движение поршня внутрь цилиндра вызывает нагрев и последующее воспламенение топливовоздушной смеси (при этом коэффициент сжатия может достигать 15-21). КПД дизельного двигателя достигает 35% (до 44% при использовании турбонадува). Дизельные двигатели являются низкооборотными и характеризуются высоким вращающим моментом на валу двигателя. Дополнительным преимуществом дизельного двигателя является то, что, в отличие от двигателей с принудительным зажиганием, он не нуждается в электричестве для работы (в автомобильных дизельных двигателях электрическая система используется только для запуска), и, как следствие, менее боится воды.

Газовые :

Двигатель, сжигающий в качестве топлива углеводороды, находящиеся в газообразном состоянии при нормальных условиях:

• смеси сжиженных газов — хранятся в баллоне под давлением насыщенных паров (до 16 атом). Испарённая в испарителе жидкая фаза или паровая фаза смеси ступенчато теряет давление в газовом редукторе до близкого атмосферному, и всасывается двигателем во впускной коллектор через воздушно-газовый смеситель или впрыскивается во впускной коллектор посредством электрических форсунок. Зажигание осуществляется при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи.

• сжатые природные газы — хранятся в баллоне под давлением 150—200 атм. Устройство систем питания аналогично системам питания сжиженным газом, отличие — отсутствие испарителя.

• генераторный газ — газ, полученный превращением твёрдого топлива в газообразное. В качестве твёрдого топлива используются:

  • уголь

  • торф

  • древесина

Схема работы четырёхтактного двигателя , цикл Отто 1. впуск 2. сжатие 3. рабочий ход 4. выпуск

Основная порция топлива приготавливается, как в одной из разновидностей газовых двигателей, но зажигается не электрической свечой, а запальной порцией дизтоплива, впрыскиваемого в цилиндр аналогично дизельному двигателю. Роторно-поршневой

• Комбинированный двигатель внутреннего сгорания — двигатель внутреннего сгорания, представляющий собой комбинацию из поршневой (роторно-поршневой) и лопаточной машины (турбина, компрессор), в котором в осуществлении рабочего процесса участвуют обе машины. Примером комбинированного ДВС служит поршневой двигатель с газотурбинным наддувом (турбонаддув).

• RCV — двигатель внутреннего сгорания, система газораспределения которого реализована за счёт движения поршня, который совершает возвратно-поступательные движения, попеременно проходя впускной и выпускной патрубок.

Циклы работы поршневых ДВС

Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируются по количеству тактов в рабочем цикле на двухтактные и четырёхтактные.

Рабочий цикл в поршневых двигателях внутреннего сгорания состоит из пяти процессов: впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. В двигателе рабочий цикл может быть осуществлен по следующей широко применяемой схеме:

1. В процессе впуска поршень перемещается от верхней мертвой точки (в.м.т.) к нижней мертвой точке (н .м .т.), а освобождающееся над поршневое пространство цилиндра заполняется смесью воздуха с топливом. Из-за разности давлений во впускном коллекторе и внутри цилиндра двигателя при открытии впускного клапана смесь поступает (всасывается) в цилиндр в момент времени, называемый углом открытия впускного клапана .